(57)【要約】      （修正有）【課題】油分と重金属類を含む汚染土壌中の油分（または油分と重金属類）の溶出を抑制することができる、汚染土壌の簡便な処理方法を提供する。【解決手段】油分（または油分と重金属類）を含む汚染土壌中の油分の分解を微生物によって促進して汚染土壌中の油分の溶出を抑制する生物処理工程と、汚染土壌をスラリー化して洗浄分級し、油分（または油分と重金属類）を濃縮して分離する洗浄処理工程とを組み合わせる。生物処理工程において、汚染土壌に無機栄養塩を添加してもよい。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
油分を含む汚染土壌中の油分の分解を微生物によって促進させて汚染土壌中の油分の溶出を抑制する生物処理工程と、汚染土壌をスラリー化して洗浄分級し、油分を濃縮して分離する洗浄処理工程を有することを特徴とする、汚染土壌の処理方法。
【請求項２】
前記汚染土壌が重金属類を含み、前記洗浄処理工程において油分と重金属類の少なくとも一方を濃縮して分離することを特徴とする、請求項１に記載の汚染土壌の処理方法。
【請求項３】
前記汚染土壌が重金属類を含み、前記洗浄処理工程において油分と重金属類を濃縮して分離することを特徴とする、請求項１に記載の汚染土壌の処理方法。
【請求項４】
前記生物処理工程において前記汚染土壌に無機栄養塩を添加することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の汚染土壌の処理方法。
【請求項５】
前記前記生物処理工程において前記汚染土壌に土壌改良資材を添加することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の汚染土壌の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚染土壌の処理方法に関し、特に、油分（または油分と重金属類）により汚染された汚染土壌を浄化する汚染土壌の処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、油分によって汚染された土壌の処理方法として、水を入れた分離槽に、汚染土壌を投入して混合し、アルカリ剤を供給し、気泡を供給して油分を水面まで浮上させ、沈降した土壌を分離回収し、その後、回収した土壌中の油分を好気性微生物によって分解処理する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２１１４８６号公報（段落番号００１４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に開示された方法では、汚染土壌にアルカリ剤を添加した後に生物処理を行うため、元々土壌に含まれていた生物に影響を与えるおそれがある。
【０００５】
また、特許文献１に開示された方法は、油分と重金属を含む汚染土壌に適応できるか否かが不明であり、また、この方法では、汚染土壌にアルカリ剤を添加した後に生物処理を行うため、土壌に重金属が含まれている場合には重金属が溶出するおそれもある。
【０００６】
したがって、本発明は、このような従来の問題点に鑑み、油分（油分と重金属類）を含む汚染土壌中の油分の溶出を抑制することができる、汚染土壌の簡便な処理方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、油分（または油分と重金属類）を含む汚染土壌中の油分の分解を微生物によって促進して汚染土壌中の油分の溶出を抑制する生物処理工程と、汚染土壌をスラリー化して洗浄分級し、油分（または油分と重金属類）を濃縮して分離する洗浄処理工程とを組み合わせることにより、油分（または油分と重金属類）を含む汚染土壌中の油分（または油分と重金属類）の溶出を抑制することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明による汚染土壌の処理方法は、油分（または油分と重金属類）を含む汚染土壌中の油分の分解を微生物によって促進して汚染土壌中の油分の溶出を抑制する生物処理工程と、汚染土壌をスラリー化して洗浄分級し、油分（または油分と重金属類の一方または両方）を濃縮して分離する洗浄処理工程を有することを特徴とする。この汚染土壌の処理方法の生物処理工程において、汚染土壌に無機栄養塩および土壌改良資材の少なくとも一方を添加するのが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明による汚染土壌の処理方法の実施の形態では、油分（または油分と重金属類）を含む汚染土壌中の油分の分解を微生物によって促進して汚染土壌中の油分の溶出を抑制する生物処理工程と、汚染土壌をスラリー化して洗浄分級し、油分（または油分と重金属類）を濃縮して分離する洗浄処理工程を組み合わせて行い、生物処理工程において汚染土壌に無機栄養塩を添加する。
【００１０】
汚染土壌に含まれる「油分」とは、アスファルテン分、レジン分、芳香族分、飽和分などを含む有機化合物であり、液状の有機化合物が好ましく、油分、アスファルテン分、レジン分が少ないのが好ましい。汚染土壌中の油分の含有量は、２００，０００ｍｇ／ｋｇ以下がよく、好ましくは１０，０００〜２００，０００ｍｇ／ｋｇであり、さらに好ましく１０，０００〜２００，０００ｍｇ／ｋｇである。油分の含有量が多すぎると、土壌の通気性が悪化して微生物への酸素の供給が困難になり、また、有機物の負荷量が大きすぎて油分の分解に時間がかかり過ぎるからである。
【００１１】
汚染土壌に含まれる「重金属類」とは、鉛、砒素、カドミニウムなどの重金属類である。この重金属類の濃度域は、土壌からの溶出値が５０ｍｇ／Ｌ以下の濃度域であるのが好ましい。毒性がある水溶性重金属の濃度が高いと、微生物の生育に影響を及ぼすと考えられるからである。
【００１２】
汚染土壌中の油分の分解を促進する「微生物」は、好気性微生物であるのが好ましく、特に、この土壌中に含まれる微生物を使用するのが好ましい。予め土壌に含まれている土着微生物であれば、汚染土壌との相性が良く、油分を分解する能力を有している場合が多く、また、外来微生物ではなく土着微生物を利用することにより、生態系に影響を及ぼす危険性が少ないと考えられるからである。
【００１３】
また、汚染土壌に無機栄養塩を添加するのが好ましい。この無機栄養塩としては、主に窒素とリンを含む無機栄養塩が好ましく、特に、リンや窒素分などを含む農業用肥料を使用するのが好ましい。この無機栄養塩の添加量は、油分の含有量や種類に基づいて定めることができる。また、汚染土壌中の酸素の拡散を促進させるため、砂、籾殻、（ゼオライト、パーライトなどの）無機鉱物などの土壌改良資材を添加するのが好ましい。この添加方法としては、土壌改良機やローダなどの重機を使用して土壌と混合する方法が好ましく、土壌の性状に応じて設計または設定することができる。
【００１４】
また、添加剤を混合した汚染土壌は、汚染物質の拡散を防ぐために、コンクリート舗装や遮水シートの上にパイル状に堆積するのが好ましい。
【００１５】
また、油分の分解の進捗を、油分の含有量、溶出油分、油膜、油臭、酸素消費速度などによって確認し、定期的にモニタリングして、溶出油分、油膜、油臭が除去されるまで生物処理を行うのが好ましい。
【００１６】
溶出油分、油膜、油臭が除去された汚染土壌は、一部団塊状になっており、このままでは分級できないため、一旦解砕などを行うのが好ましい。この解砕は、水を添加してスラリー状とするのが好ましい。この水の添加量は、土壌の質量と等量であるのが好ましく、土壌の粒子を完全に分離する程度が好ましい。
【００１７】
このようにスラリー状にした土壌を分級するために、予め油分と重金属の粒度別の分布量を調べ、油分と重金属類を分離して濃縮するのに適した分級条件を決定するのが好ましい。
【００１８】
このような処理を行った後、土壌の粗粒区分では、油分と重金属類のいずれの含有量も少なく、無害な土壌になる。一方、土壌の細粒区分には、油分と重金属類のいずれも移行するが、油分は水に不溶であるため、油分による設備の２次汚染が起こらない。したがって、重金属類の不溶化処理などを引き続き効率的に行うことができる。
【００１９】
なお、生物処理された土壌は、細粒と粗粒に分離し易くなり、油分は水に難溶性であるため、再度比表面積が大きい細粒区分の土壌に移行して濃縮されると考えられる。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明による汚染土壌の処理方法の実施例について詳細に説明する。
【００２１】
［実施例１］
まず、油分の含有量が約５００００ｍｇ／ｋｇで、砒素（Ａｓ）の溶出値が０．０１３ｍｇ／Ｌの汚染土壌４００ｋｇを用意し、この土壌に、油由来の炭素分に対して窒素とリンとからなる無機栄養塩をＣ：Ｎ：Ｐ＝１０００：２５：５の配合比で混合した。さらに、土壌改良資材として砂４００ｋｇを混合した。この土壌の酸素消費量を測定したところ、酸素が消費されて生物処理が進行していることが確認された。この状態で８８日間放置した後、油分の含有量は、生物処理前の２８５００ｍｇ／ｋｇから１６９００ｍｇ／ｋｇに約４０％減少し、油分の溶出値も、生物処理前の４７ｍｇ／Ｌから１０ｍｇ／Ｌまで減少した。また、市販の油分組成測定機により油分の組成を分析したところ、飽和分の７７％と、芳香族分の５２％が減少した。なお、生物処理による分解が困難とされるレジン分とアスファルテン分の減少は認められなかった。また、油膜と油臭も除去することができた。
【００２２】
なお、この生物処理前の混合土壌中の油分と砒素の含有量および溶出値を表１に示し、生物処理後の混合土壌中の油分と砒素の含有量および溶出値を表２に示す。
【００２３】
【表１】
2005007279.tif 000002
【００２４】
【表２】
2005007279.tif 000003
【００２５】
上記の生物処理を行った後、この土壌に対して、土壌の質量と等量の割合で水を添加し、スラリー状にした。このスラリー状の土壌を、篩目７５μｍの篩を使用して、７５μｍ以下の細粒と７５μｍより大きい粗粒に分級選別した。質量分布率１９％の７５μｍ以下の細粒では、油分の含有量が７７４００ｍｇ／ｋｇ、砒素の含有量が８ｍｇ／ｋｇであり、質量分布率８１％の７５μｍより大きい粗粒では、油分の含有量が２７１０ｍｇ／ｋｇ、砒素の含有量が１ｍｇ／ｋｇであった。したがって、質量分布率１９％の細粒側に８７％の油分と６６％の砒素を移行させ、且つ油分の溶出を抑えることができた。また、質量分布率８１％の粗粒側には油分と砒素の含有量が少なく、油分と砒素が溶出しない土壌を得ることができた。また、砒素が溶出する細粒については、薬剤によって不溶化処理を施して、土壌環境基準を満たす土壌を得ることができた。
【００２６】
なお、７５μｍ以下の細粒中の油分と砒素の含有量、分布率および溶出値を表３に示し、７５μｍより大きい粗粒中の油分と砒素の含有量、分布率および溶出値を表４に示す。
【００２７】
【表３】
2005007279.tif 000004
【００２８】
【表４】
2005007279.tif 000005
【００２９】
［比較例１］
実施例１と同様の土壌について、生物処理を行わなかった以外は実施例１と同様の方法により、スラリー化し、分級選別した結果を表５〜７に示す。
【００３０】
【表５】
2005007279.tif 000006
【００３１】
【表６】
2005007279.tif 000007
【００３２】
【表７】
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【００３３】
この比較例では、生物処理によって油分の分解が促進されないため、油分と砒素が細粒と粗粒の両方に移行してしまい、選別することできなかった。また、細粒の溶出油分が３１ｍｇ／Ｌであり、洗浄液に油膜と油臭が発生し、処理を中断した。
【００３４】
［実施例２］
まず、油分の含有量が約１８０，０００ｍｇ／ｋｇの汚染土壌１３，５００ｋｇを用意し、この土壌に、油由来の炭素分に対して窒素とリンとからなる無機栄養塩をＣ：Ｎ：Ｐ＝１０００：２５：５の配合比で混合した。さらに、土壌改良資材として籾殻１，１５０ｋｇを混合した。この土壌の酸素消費量を測定したところ、酸素が消費されて生物処理が進行していることが確認された。この状態で１０４日間放置した後、油分の含有量は、生物処理前の１８０，０００ｍｇ／ｋｇから４８，８００ｍｇ／ｋｇに減少し、油分の溶出値も、生物処理前の１１ｍｇ／Ｌから４ｍｇ／Ｌまで減少した。
【００３５】
上記の生物処理を行った後、この土壌に対して、土壌の質量と等量の割合で水を添加し、スラリー状にした。このスラリー状の土壌を、篩目３８μｍの篩を使用して、３８μｍ以下の細粒と３８μｍより大きい粗粒に分級選別した。その結果、表８に示すように、質量分布率５．８％の３８μｍ以下の細粒では、油分分布率が６１．９％であり、質量分布率９４．２％の３８μｍより大きい粗粒では、油分分布率が３８．１％であった。したがって、質量分布率５．８％の細粒側に６１．９％の油分を移行させ、且つ油分の溶出を抑えることができた。また、質量分布率９４．２％の粗粒側には油分分布率が少なく、油分が溶出しない土壌を得ることができた。
【００３６】
【表８】
2005007279.tif 000009
【００３７】
［比較例２］
生物処理を行わなかったこと以外は実施例２と同様の方法によりスラリー状の土壌を分級選別した。その結果、表８に示すように、質量分布率１５．８％の３８μｍ以下の細粒では、油分分布率が３３．５％であり、質量分布率８４．２％の３８μｍより大きい粗粒では、油分分布率が６６．５％であった。したがって、この比較例では、生物処理によって油分の分解が促進されないため、油分と砒素が細粒と粗粒の両方に移行してしまい、選別することできなかった。
【００３８】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、油分（または油分と重金属類）を含む汚染土壌において、土壌中に含有する微生物を活性化させることにより、土壌中の油分を分解することができ、その処理後の土壌を分級することにより、土壌中の油分（または油分と重金属類）の含有量を選択的に抑制することができる。